最終更新: 2026-06-14

ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式とは

ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式は、弱酸とその共役塩基からなる緩衝液の pH を、酸の pKa と両成分の濃度比から求める関係式です。緩衝液の pH を直接計算したり、目標の pH を得るのに必要な塩基と酸の比を逆算したりするのに使われます。

式

塩基と酸の濃度が等しいとき、対数の項は $\log_{10}(1) = 0$ となり、pH は pKa に等しくなります。比 [A⁻] ÷ [HA] だけが pH を決めるため、緩衝液全体を希釈しても（両濃度が同じ割合で変わるかぎり）pH はほとんど変わりません。

計算例

酢酸（pKa ≈ 4.76）と酢酸ナトリウムを、酢酸イオン [A⁻] = 0.20 M、酢酸 [HA] = 0.10 M で混合した緩衝液の pH を求めます。

塩基を酸の 2 倍にすると、pH は pKa より約 0.30 高くなります。

緩衝液とその有効範囲

緩衝液は、加えられた酸を共役塩基が、加えられた塩基を弱酸が中和することで、pH の変化を抑えます。最もよく働くのは pKa の ±1 pH 単位の範囲で、これは塩基／酸の比が 1:10 から 10:1 に対応します。この範囲を外れると一方の成分が不足し、緩衝能が失われます。したがって、ある目標 pH の緩衝液をつくるには、その pH に最も近い pKa をもつ弱酸を選びます。

応用

緩衝液は、pH 7.4 付近に保たれた血液をはじめとする生体系や、pH 依存の反応を扱う実験で広く使われます。緩衝液を構成する各成分の濃度から目標濃度を調製するときは モル濃度の計算、濃い原液から希釈して各成分を準備するときは 希釈の計算 が利用できます。強酸・強塩基の pH を直接求める場合は pH の計算 を使います。